Principe des machines "C" Hagelin
Note sur la nomencature des machines Hagelin, ou pourquoi parle t'on de machines "C" ?
Dans la grande famille famille des machines Hagelin, la désignation des modèles semble obéir à la règle suivante:
Type + Année de d'invention + Indicatif optionnel de variante.
Pour les types :
Le préfixe "A" désigne les premières inventions d'Arvid G. Damm.
Le préfixe "B" désigne les machines à chiffrer électro-mécaniques vendues comme des "Enigma Killers".
Le préfixe "BC" correspond à des machines de la série C auxquelles on adjoignait un clavier.
Le préfixe "C" désigne des machines purement mécaniques, appellées également en anglais machines "pins and lugs" (ergots et curseurs). Elles ont été conçues pour être trannsportables sur le front et pour imprimer le résultat du chiffrement/déchiffrement (selon le mode opératoire choisi).
Le préfixe "CD" désigne des machines à chiffrer de poche. Ces dernières n'impriment pas.
Exemples :
La C-35 est une machine de type "C" inventée in 1935.
La B-211 est une machine basée sur la machine B-21, cette dernière est une machine de type "B" inventée en 1921.
La BC-38S est une variante avec clavier de la C-38.
Sauriez vous reconnaître les modèles de machines de la photo ci dessous (ou au moins leur type !)? Ils ont tous été utilisés en France. Cliquer sur l'image pour voir la solution...
Différence entre les modèles de type C
Si le mécanisme et le principe de fonctionnement des machines Hagelin sont similaires pour les différents modèles de la série C, des modifications ont été apportées au fil du temps pour en améliorer la sécurité du chiffre obtenu. La description que je propose plus bas s'appuie sur le fonctionnement de la machine M209. Ce modèle, également connu sous la désignation CSP-1500 (US Navy) est un best-seller, puisqu'on estime que plus de 140 000 exemplaires ont été produits pendant la seconde guerre mondiale. Elle a été utilisé par l'armée américaine au moins jusqu'à la guerre de Corée (1950-1953) et par la France pendant la guerre d'Algérie (1954-1962).
Concernant l'utilisation de la machine, vous en trouverez une description complète dans le manuel utilisateur de l'époque, sur le site de Bob Lord à l'adresse suivante : www.ilord.com.
| Cette machine, une CSP-1500, fut utilisée par l'armée française. Elle provient des usines Smith & Corona. |  |
L'ouverture de la machine révèle son mécanisme :
| A. Jeu de roues-types B. Roues-clefs C. Tambour à réglettes, ou Cage à écureuil D. Levier d'entraînement E. Compteur F. Dispositif d'impression G. Bouton de sélection du mode opératoire |
 |
Sélection du mode opératoire
La machine permet de chiffrer un texte clair ou déchiffrer un cryptogramme, selon la position (C ou D) du bouton de sélection G.
Un dispositif d'impression (roue imprimeuse, tampon encreur...) permet de conserver le résultat de l'opération sur une bandelette de papier.
Sélection du texte
Dans le cas du chiffrement, l'alphabet clair est disposé sur la périphérie d'un anneau mobile placé à gauche de la machine.
Dans le cas du déchiffrement, on fait de même avec le texte du cryptogramme.
Sur la M209, une roue imprimeuse est solidaire de cet anneau et porte un alphabet également régulier mais inversé (alphabet réciproque équivalent en fait à la première ligne du tableau de Beaufort correspondant à un décalage de clé 0) :
Comme on peut le voir sur l'image ci-dessous, sur certaines machines (ici une C-48), deux
anneaux permettent d'imprimer. On pourra ainsi imprimer le texte entré par l'utilisateur
et le résultat de l'opération de chiffrement ou déchiffrement.
Dans ce cas là, un dispositif spécial
permet parfois de dissocier l'alphabet de l'anneau de sélection par
rapport à l'alphabet réciproque et de les rendre
ensuite à nouveau solidaires l'un de l'autre. Cela introduit un décalage
de l'alphabet réciproque est donc un élément supplémentaire dans la
constitution de la clé de chiffrement finale.
Pour chiffrer, on sélectionne lettre après lettre sur l'anneau mobile le message à chiffrer, en mettant la lettre en face d'un repère fixe. On actionne ensuite le mécanisme par le biais de la manivelle (D) placée à droite de la machine. En fin de course, la bande de papier est poussée contre la roue imprimeuse, et la lettre chiffrée s'imprime.
Cas du caractère d'espacement
Pour chiffrer un espace entre deux mots du message sur la
M209, l'utilisateur chiffrera la lettre Z. Sur d'autres machines, et selon le pays, il pourra s'agir
d'autres lettres (par exemple X ou K pour certaines machines françaises). Cette lettre
correspond au niveau du mécanisme à la position d'un petit ergot solidaire à l'anneau d'entrée.
Au chiffrement, la machine imprime
le cryptogramme par groupe de 5 lettres.
Au déchiffrement, le
texte en clair est imprimé sur la bandelette de papier, et les
Z (ou X, K...) remplacés par des espaces.
Cage à tambour
En tournant, la manivelle fait accomplir un tour complet à une cage à
tambour (C). Celle ci contient des tiges ou barres qui possèdent à
leur extrémité des dents qui font ou non saillie sur la
partie gauche de la cage.
Ce sont des dents, lorsqu'elles font saillie qui font se déplacer à chaque
fois d'une lettre la roue imprimeuse. Le nombre total de ces dents
équivaut à la clé de chiffrement sur le tableau de Beaufort.
La cage à tambour de la M209 contient 27 tiges, qui comprennent chacune deux curseurs. Sur d'autres machines, comme ont peut le voir sur la photo plus haut, il n'y a qu'un seul curseur par tige.
Ces curseurs sont destinés ou non à être heurtés et déplacés, pendant la rotation de la cage, par des spatules verticales (une par roue de clef externe) et susceptibles de prendre deux positions : active ou inactive.
Si une spatule en position active rencontre un curseur, la tige glisse parallèlement à l'axe de la cage jusqu'à faire saillie et constituer une dent active de cette cage.
Si les curseurs se retrouvent en position zero, ils ne pourront en aucun cas intervenir dans le processus de chiffrement. La position zero est marquée :
Les roues clef
Les spatules sont ou non rendues actives suivant qu'elles sont ou non déplacées
par des ergots disposés sur la périphérie des roues codeuses (ou roues clefs).
Sur les dessins ci-dessous, on voit (dessin de gauche) comment les dents (ergots), en rose clair, agissent sur les spatules vertes pour leur donner une position active. Sur le dessin de droite, on observe comment une spatule en position active (celle de droite) peut intéragir avec un curseur.
 |
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| From wikipedia, the free encyclopedia | From wikipedia, the free encyclopedia |
Un ergot déplacé à gauche rend la position correspondante à cette roue inactive.
Les machines C-35 et C-36, possèdent 5 roues codeuses, nombre qui est passé à 6 pour les modèles suivants. La machine M209 possède 6 roues codeuses qui contiennent des alphabets différents différents :
Roue 1 : ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
Roue 2 : ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVXYZ
Roue 3 : ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVX
Roue 4 : ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTU
Roue 5 : ABCDEFGHIJKLMNOPQRS
Roue 6 : ABCDEFGHIJKLMNOPQ
A la fin d'un cycle, les roues codeuses se déplacent d'une lettre.
Constitution de la clef de chiffrement
Deux éléments vont constituer une clef de chiffrement, qui combinée à la lettre donnée en entrée, permettra de substituer cette dernière par une autre lettre de l'alphabet:
1-La clé interne, qui résulte des réglages suivants :
- la position des curseurs sur les tiges,
- la position des ergots sur les roues codeuses,
- sur certaines machines, on peut également introduire un décalage de l'alphabet réciproque.
Sur la C-35, les curseurs sont fixes. Pour les machines plus récentes, dont la M209, l'utilisateur doit déplacer les curseurs sur les tiges selon une configuration définie dans des tables secrètes fournies aux correspondants. Ces tables donnent aussi la configuration des ergots, ainsi que la clef externe à utiliser.
2-La clé externe.
c'est la position de départ donnée aux roues codeuses par l'utilisateur :
Ces éléments peuvent être résumés dans un tableau :
Position : |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Position actives des ergots en vert: |
|||||||
Clef externe : |
P |
U |
R |
P |
L |
E |
Dans cette configuration la clé externe est «PURPLE», on peut voir que sur les roues 1 et 3, les ergots des lettres P et R rendent ces positions actives.
Lorsque l'utilisateur va enclencher le mécanisme en actionnant la manivelle, les curseurs des positions 1 et 3 seront donc heurtés, soit 7 au total.
La clé finale résultante est 7.
Si la lettre donnée en entrée était A, le résultat du chiffrement serait la lettre G, comme nous allons le voir ci-dessous.
Résultat du chiffrement
Le chiffrement/déchiffrement par substitution de la machine Hagelin est basé sur le tableau de Beaufort.
On retrouve dans ce tableau les 26 alphabets réciproques réguliers décalés qui permettent de trouver le résultat du chiffrement ou déchiffrement d'une lettrepar une clé comprise entre 0 et 27.
Tableau de Beaufort
Le chiffrement par une clé nulle équivaut à substituer une lettre par sa lettre correspondante dans l'alphabet réciproque (alphabet inversé).
Comme on peut le voir ci-dessous, le chiffrement de L par zéro donne 0.
Le chiffrement de L par 8 donne W.
Une façon plus immédiate
de se représenter le résultat de la substitution opérée
par la machine est d'écrire les lettre dans l'ordre
alphabétique et l'alphabet réciproque.
Le chiffrement d'une lettre par une clé n se retrouve en partant
de la lettre correspondante dans l'alphabet réciproque et en se
déplaçant de n lettres vers la gauche :
Le chiffrement de L par une clé nulle donne O :
Le chiffrement de L par 8 donne W :
Le chiffrement de L par 16 donne E :
Sources, references:
- 1-Jerry Proc website.
- 2-M209 manual on Bob Lord's pages.
- 3-Toby's Cryptopages.
- 4-Manuel de Cryptographie, L.Sacco.
(In progress)
